• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.573-582
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• 2021

본 연구에서는 고폭탄과 같은 고위험 탄약에 대한 신뢰성 시험을 수행하는 기관에서 갖추어야 할 방호벽에 대해 유효 방호력을 평가하였다. 고폭탄이 인원에게 줄 수 있는 영향은 폭발압력에 의한 고막, 폐의 손상 등과 폭발과 동시에 발생한 파편에 의해 받을 수 있는 관통상이 있다. 따라서 COMP B가 충전되어있는 고폭탄을 기준으로, 피해 정도를 산정하기 위한 폭발방호 이론과 수치적 계산과 시뮬레이션을 통한 방호력 검증을 수행하였다. 수치적 계산 결과 시나리오로 설정된 방호벽과 폭발원점의 거리(7 m)에서 고폭탄 폭발 시 방호벽에 미치는 최대 폭발압력은 77.74 kPa이었으며, 50 mm 두께의 방호벽에 대한 파편의 관통력은 41.34 mm로 계산되었다. AUTODYN을 활용한 시뮬레이션 검증에서는 방호벽과 인원에게 영향을 주는 최대 폭발압력은 각각 58.68 kPa과 18.175 kPa이었으며, 파편의 관통력은 35.56 mm였다. 이 수치는 인간의 피해 한계보다 낮은 수치로 방호벽의 방호력은 유효할 것으로 판단되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권6호
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• pp.547-556
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• 2014

본 논문에서는 15,000 마력급 원심식 압축기 임펠러 블레이드에 대한 단방향 유체-구조 연성해석 및 응답표면법을 이용한 형상최적설계를 제시하였다. 임펠러 블레이드의 형상은 공력 성능에 영향을 미칠 뿐만 아니라, 유체의 압력과 원심력에 의한 임펠러의 구조적 안전성에도 큰 영향을 미치므로 유체-구조 연성해석을 함께 고려한 형상최적설계가 필요한 분야이다. 본 논문에서 유체-구조 연성해석의 유체영역과 구조영역을 ANSYS CFX와 Mechanical을 사용하여 각각 해석하였다. 실험계획법을 기반으로 유체 및 구조해석 결과에 대한 응답표면을 생성하여 구조적 안전성 및 압축비를 제한조건으로 하고 임펠러의 효율을 최대화하는 임펠러 블레이드의 형상최적설계를 수행하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제19권2호
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• pp.186-192
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• 2013

황해(Yellow Sea)는 평균수심(44 m)이 낮고 한국과 중국연안에 넓은 갯벌이 있어서 1차 생산성(>300 $gC/m^2/year$)이 매우 높아 수산자원 등 해양생물자원이 풍부한 생태물리환경을 지니고 있다. 그러나 황해는 중국대륙과 한반도로 둘러싸인 반폐쇄해역(49만$km^2$)의 광역해양생태계로서 오염 및 남획 등에 의한 외부충격이 심할 경우 생태계의 균형이 파괴되고 회복이 불가능한 특성을 지니고 있다. 최근 한 중간 어업협정 이후 중국 어민의 남획 및 불법조업 그리고 한 중 연안의 과도한 개발로 인한 환경피해로 황해생태계에 심각한 충격이 가해지고 있다. 본 논문은 한 중 황해거버넌스의 주요 구성요소인 이해당사자, 법률 및 제도, 정부조직 및 정책을 고찰하고 한 중 황해국제협력인 황해광역생태계보전사업(YSLME), 북서태평양보전실천계획(NOWPAP), 한 중황해환경공동조사사업의 평가를 통해 황해의 이용 및 개발압력의 지속적 증가에 대처하는 통합적 거버넌스체계의 구축을 제안하고 있다.

• 해양환경안전학회지
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• 제17권4호
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• pp.419-427
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• 2011

고온수증기전기분해(HTSE) 장치의 수소생산 및 열 화학적 특성을 파악하고자 COMSOL $^Multiphysics^{(R)}$를 사용해 2차원 정상상태 수치해석을 실시하였다. 계산을 위한 주요 파라메터로는 작동전압, ASR(Area-specific Resistance) 및 유입가스의 온도와 압력 등이다. 해석결과 1.2454 V에서 Thermal-neutral Voltage가 나타나고, 작동 전압이 증가함에 따라 Cell의 내부 온도가 단조 증가하는 것이 아니라 Thermal-neutral Voltage를 기준으로 낮은 전압에서는 Cell의 온도가 감소하고, 높은 전압에서는 Cell의 온도가 증가하였다. 또한, ASR 값이 증가함에 따라 Cell 내부의 온도는 하강하고, 수소생산율도 낮아지는 경향을 보였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제15권3호
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• pp.251-256
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• 2009

이 연구에서는 전 유동장의 순간속도를 계측 할 수 있는 PIV계측기법을 슬라이딩 밸브의 폐쇄 직후에 적용하고 짧은 시간에 발생하는 디스크 주위의 비정상 속도를 계측하여 유동특성을 실험적으로 고찰하였다. 순간유동장을 분석한 결과를 기존의 압력변동을 측정한 연구 결과에 비교 검토한 결과 슬라이드 밸브 급폐쇄에 따른 속도변동이 크게 나타나는 시간구간은 0.1초 이내이고 주기는 0.12초로 추정되었다. 또한 원관 내부의 디스크 주위유동은 상부부터 폐쇄되면서 유로가 좁아져 순간적으로 빠르게 하류로 진행하였으며 폐쇄직후에 역류하는 속도의 크기는 4/120초까지 감소하다가 다시 증가하는 경향을 보였다. 그리고 완전 폐쇄 후 상류 측으로 역류하는 흐름의 영향으로 y/D=0.2 하부 영역에 역류하는 속도성분이 나타났으며, y/D=0.7, x/D=-0.3의 근방에서 0.2D 크기의 회전와류가 관찰되었다.

• 한국가스학회지
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• 제10권2호
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• pp.33-39
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• 2006

대부분의 가스공정의 안전한 설계와 조작을 위해서는 취급물질의 확실한 폭발한계, 인화점, 최소자연발화온도, 최소산소농도 등을 알아야 하고, 또한 고온 및 고압에서의 폭발한계도 알아야 한다. 본 연구에서 프로판 안전한 취급을 위해서 프로판의 연소특성치인 폭발한계와 최소자연발화온도를 고찰하였다. 문헌 자료를 고찰한 결과 프로판의 폭발하한계와 상한계는 공기 중에서 각 각 2.8 vol%와 10 vol%를 추천하며, 최소자연발화온도는 전면 가열인 경우는 $454^{\circ}C$, 국소 고온표면인 경우는 약 $960^{\circ}C$한다. 또한 프로판의 폭발한계의 온도 및 압력의존성에 대한 새로운 예측식을 제시하였으며, 제시된 식에 의한 예측값은 문헌값과 일치하였다.

• 한국안전학회지
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• 제14권3호
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• pp.101-109
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• 1999

This study attempts to analyse the solid mixing in the feeder and the packing effect for pressure fluctuations in the fluidized bed. To study the mixing characteristics of solid in vibrating feeder for the stable operations of fluidized combustion, the system consisted of two groups of particles such that fine particles were located on the top of the coarse particles before vibratory mixing had started. The effects of packing materials on the pressure fluctuations in a fluidized bed were analysed by using a statistical method to interpret the behavior of fluidized bed. The experiments were carried out in a fluidized bed of 6.7cm-ID, and the experimental variables were particle sizes, of 115 to 1,015$\mu\textrm{m}$ in diameter and the multi-sized particles haying Rosin-Rammler and Gaussian distributions. The settled bed heights of particles to diameter ratios (L/D) were ranged from 0.5 to 2.0. And fluidizing of particles was carried out by air. The packing materials used were screen packing, and the properties of the pressure fluctuations in the fluidized bed were measured by a differential pressure transducer. The properties of the pressure fluctuations calculated were the mean, the standard deviation, and the major frequency of the power spectral density functions. From the characteristics of fluidizing, it was found that the standard deviation of pressure fluctuations could be effectively used to explain the fluidized phenomena, and the packing materials affected severely the properties of the pressure fluctuations. As a result, from the interpretation by spectral analysis, the effects of measuring radius of pressure fluctuations on standard deviation were constant in the case of the fluidized bed with and without packing materials. However, the effects of measuring the height of pressure fluctuations on standard deviations were linear increasing for the fluidized bed with packing materials, but were constant for the fluidized bed without packing materials at 4.5cm above the gas distributor. The major frequency of pressure fluctuations was found to be nearly independent of fluidized system. Also, the major frequency of pressure fluctuations decreased with increasing packing size, and it had maximum value at 10% of the packing amount.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권4호
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• pp.344-350
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• 2013

본 연구는 200 W급 자이로밀형 수직축 풍력터빈 로터 블레이드 형상에 대한 구조 안정성을 평가하기 위하여 단방향 유체-구조 연성 해석 기법(FSI: Fluid-Structure Interaction)을 적용한 구조해석을 수행하였다. 설계된 수치해석 모델에 대한 3차원 모델링 형상 데이터를 이용하여 격자를 생성하고, 풍력터빈 유동장에 대한 유동해석을 수행하여 구해진 압력데이터를 구조해석 모델에 맵핑한 후 단방향 유체-구조 연성 해석을 수행하였다. 단방향 유체-구조 연성 해석에서 평가되는 최대응력과 각 물성데이터의 항복강도기준으로 안정성을 평가하였다. 유동해석은 정격풍속 10 m/s와 극한 풍속 60 m/s에 대하여 수행하였다. 구조해석 결과로 최대변형량은 블레이드 상부 끝단 측면에서 나타나며, 최대등가응력은 블레이드 외면과 내부 보강재 부분, 스트럿 부분에서 나타나지만, 재료의 항복강도와 최대등가응력 비교시 안전율이 2.21이므로 구조적으로 안전함을 확인하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제18권3호
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• pp.279-285
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• 2012

LNGC 주기관의 크랭크 챔버 내 유증기 폭발 방지를 위해 기존의 이산화탄소 가스인젝터가 부착된 오일미스트 감지기 외에 불활성가스 시스템을 설치할 필요가 있다. 특히, LNGC 선박은 액체질소를 손쉽게 확보할 수 있는 장점이 있기 때문에 액체질소를 이용한 불활성가스 시스템을 도입하기 위한 설계 기초 단계로서 해석적 연구를 시행하였다. 또한 액체질소 최소 소모량 시스템을 개발하기 위하여 층상류 모델을 적용하였으며, 층상류 흐름에 미치는 유로관경, 포화압력과 선박동요에 따른 배관 기울기 등의 영향에 대해서도 조사하였다. 또한 질소와 같은 극저온 유체들과 여기에 사용된 예측 모델과의 비교 검토를 통하여 극저온 유체에 대해서도 모델의 유효성을 검증하였으며, 액체질소 불활성가스 시스템의 액체질소를 가스로 상변환 시키는데 소요되는 가열기의 열부하도 예측할 수 있었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제18권3호
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• pp.267-272
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• 2012

에너지 생성에 따른 탄소배출문제로 국제 에너지 기구는 세계 주요국의 에너지 효율을 15~30[%]이상 향상시키도록 권고하고 있으며, 국내 에너지 정책 동향도 에너지 절감 및 탄소 배출에 대해 정부에서 인센티브 및 페널티 프로그램을 제고하는 방향으로 가고 있다. 각국의 산업 현장에서 유체 이송용 펌프가 전기에너지의 20[%]를 소비하고 있는 실정으로, 주요 에너지 낭비 요인으로는 장시간 운전에 따른 효율 저하, 부적절한 설계 및 설비 등이 있다. 이러한 낭비를 줄이기 위해 펌프의 효율을 측정하여 펌프의 운전 상태를 진단하고자, 본 논문에서는 열역학적 방법으로 온도와 압력센서만을 활용하여 펌프의 최고 효율점을 측정할 수 있는 방법을 제시하고 실제 펌프의 효율을 계산하여 펌프제조사에서 제공한 성능곡선과 비교한 결과 유사한 성능곡선을 얻어 그 유효성을 확인하였다.